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時空的大尺度結構

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內容簡介

這是一本能代表史蒂芬·霍金本人專業水準的著作,他的幾位合作者都推薦過這本書。本書的主題是空間尺度從10-13cm(基本粒子半徑)到1028cm的時空結構。全書從精確的理論形式和必要的微分幾何背景開始,討論了時空曲率的意義,考察了愛因斯坦場方程的大量精確解的整體性質,發展了一般時空的因果結構理論,並用於黑洞的研究,證明了系列定理,確立了在一定條件下奇點是必然存在的條件。這本書也是學習廣義相對論和微分幾何很好的一本參考書。
 

作者介紹

史蒂芬·霍金(Stephen William Hawking)
 
1942.1.8--2018.3.14,出生於英國牛津,現代最偉大的物理學家之一,著有《時間簡史》《大設計》《黑洞不是黑的》等暢銷書。 G.F.R.艾理斯(George Francis Rayner Ellis),生於1939年8月,他是南非開普敦大學數學和應用數學系複雜系統傑出教授。 譯者介紹:王文浩,清華大學工程物理系教授。
 

目錄

1 引力的角色 (1 )
2 微分幾何 (9 )
2.1 流形 (9 )
2.2 向量與張量 (14)
2.3 流形的映射 (20)
2.4 外微分與 Lie導數 (22)
2.5 協變微分與曲率張量 (27)
2.6 度規 (33)
2.7 超曲面 (40)
2.8 體積元與 Gauss定理 (43)
2.9 纖維叢 (46)
3 廣義相對論 (51)
3.1 時空流形 (51)
3.2 物質場 (53)
3.3 Lagrangian表述
3.4 場方程
4 曲率的物理意義 (70)
4.1 類時曲線 (70)
4.2 零曲線 (77)
4.3 能量條件 (79)
4.4 共軛點 (86)
4.5 弧長的變分 (92)
5 解 (107)
5.1 Minkowski時空 (108)
5.2 deSitter時空與反deSitter時空 (113)
5.3 Robertson Walker空間 (123)
5.4 空間均勻的宇宙學模型 (130)
5.5 Schwarzschild解和 Reissner Nordstro¨m 解 (136)
5.6 Kerr解 (148)
5.7 Go¨del宇宙 (154)
5.8 Taub NUT 空間 (156)
5.9 其他**解 (163)
6 因果結構 (165)
6.1 可定向性 (166)
6.2 因果曲線 (167)
6.3 非時序邊界 (171)
6.4 因果性條件 (174)
6.5 Cauchy發展
6.6 整體雙曲性
6.7 測地線的存在性 (197)
6.8 時空的因果邊界 (202)
6.9 漸近簡單空間 (206)
7 廣義相對論中的 Cauchy問題 (211)
7.1 問題的本質 (212)
7.2 約化 Einstein方程 (213)
7.3 初始數據 (215)
7.4 二階雙曲型方程 (217)
7.5 虛空空間 Einstein方程的發展的存在性和**性 (227)
7.6 最大發展和穩定性 (232)
7.7 有物質的 Einstein方程 (238)
8 時空奇點 (240)
8.1 奇點的定義 (240)
8.2 奇點定理 (244)
8.3 奇點的描述 (258)
8.4 奇點特徵 (266)
8.5 禁閉不完備性 (270)
9 引力坍縮與黑洞 (280)
9.1 恒星的坍縮 (280)
9.2 黑洞 (288)
9.3 黑洞的終態 (303)
10 宇宙的初始奇點 (328)
10.1 宇宙的膨脹 (328)
10.2奇點的本性及其意義 (339)
附錄 A
PeterSimonLaplace論文的譯文(343)
附錄 B
球對稱解與 Birkhoff定理 (347)
參考文獻(351)
符號說明(365)
名詞索引(369)
 

詳細資料

  • ISBN:9787571008321
  • 規格:平裝 / 400頁 / 16k / 19 x 26 x 2 cm / 普通級 / 單色印刷 / 初版
  • 出版地:中國

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